الذكاء الاصطناعي
#خلايا_شمسية
#تقنية_جديدة
تقنية جديدة تعد بخلايا شمسية ملونة لتجميل منزلك
تعتبر إحدى التحديثات المثيرة في مجال الطاقة الشمسية قادمة من الجامعة العبرية في القدس، حيث طور الباحثون خلايا شمسية مرنة شبه شفافة مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مع ألوان وشفافية قابلة للتعديل.
تقليديًا، تكون الألواح الشمسية إما زرقاء أو رمادية داكنة أو سوداء، اعتمادًا على نوع اللوح والمواد المستخدمة في صنعها. بينما يبدو أن هذا المظهر الموحد يعمل بشكل جيد على الأسطح حيث لا يراها أحد، فإن التركيبات الشمسية المرئية غالبًا ما تفشل في التوافق مع العمارة أو التصميم. هذه المشكلة تؤثر على سكان المدن ليس فقط في الولايات المتحدة، ولكن في جميع أنحاء العالم.
بشكل طبيعي، تم تصميم الخلايا الشمسية لتكون أكثر وظيفية؛ لم يتم تصميمها أبدًا مع الأخذ في الاعتبار الجوانب الجمالية. ومع ذلك، هذا بالضبط ما يحاول العلماء في إسرائيل تغييره. إنهم يعيدون تصور التكنولوجيا الشمسية بحيث تتماشى بسلاسة مع المباني الحديثة، وتكمل التصميم العام، أو حتى تعزز كيف تبدو منازلنا ومدننا.
كيف يعيد العلماء التفكير في الألواح الشمسية كعناصر تصميم
في قلب هذا الاختراق توجد خلايا شمسية من البيروفيسكايت، المعروفة بخصائصها القوية في امتصاص الضوء وتحويل الطاقة. بينما تستخدم الألواح الشمسية التقليدية صفائح مسطحة من المادة، قام الباحثون بدلاً من ذلك بطباعة البيروفيسكايت في أعمدة عمودية مجهرية (تخيل غابة صنوبر، باستثناء أن الأشجار مصنوعة من مادة تمتص الطاقة).
من خلال ضبط ارتفاع هذه الأعمدة، والمسافات بينها، وكثافتها، يمكن للباحثين التحكم في كمية الضوء التي تمر عبر الفجوات، مما يتيح ضبط شفافية الخلايا. في الوقت نفسه، يمتص الترتيب المجهرى ويعكس أطوال موجية محددة من الضوء، مما يمنح الخلايا الشمسية لونًا ملحوظًا.
نظرًا لأن طبقة الطاقة الشمسية ليست ورقة مسطحة، يمكن أيضًا ثنيها دون أن تتشقق، مما يجعل المادة مرنة. هذا يفتح استخدامات جديدة تمامًا. يمكن طباعة الخلايا مباشرة على النوافذ، والجدران المنحنية، والواجهات، والأسطح غير المسطحة الأخرى، مع الاستمرار في إنتاج الكهرباء.
أفضل من ذلك، يمكن تعديل مظهرها ليتناسب مع الجمالية العامة للمبنى، أو حتى الزخارف الموسمية، إذا كنت تشعر بالاحتفال. من السهل تخيل هذه التكنولوجيا تجد موطنًا في المباني السكنية، والمكاتب، والفنادق الفاخرة، وغيرها من المساحات حيث الزجاج هو عنصر معماري رئيسي بالفعل.
هل يمكن أيضًا طباعتها على نوافذ السيارات واستخدامها لتوليد طاقة لبطارية صغيرة يمكنها شحن هاتف؟ ربما. وهذا يعني أيضًا أنك قد لا تحتاج بعد الآن إلى تثبيت ألواح شمسية ضخمة، حيث يمكن أن تساهم نوافذك في احتياجات الطاقة في منزلك.
بعبارة أخرى، هذه مادة تمتص الضوء وتولد الكهرباء بينما تتصرف كعنصر تصميم.
تظهر الاختبارات أن المادة الشمسية المرنة يمكن أن تحقق كفاءة تحويل طاقة تصل إلى 9.2% مع الحفاظ على شفافية مرئية متوسطة تبلغ حوالي 35%. علاوة على ذلك، حافظت خلايا البيروفيسكايت المرتبة عموديًا على خصائص هيكلية وأداء مستقرة خلال فترة التشغيل الممتدة، حتى بعد التواءات متكررة.
على الرغم من الأرقام الواعدة، يجب أن تتماشى الكفاءة مع تلك الخاصة بالألواح التقليدية لكي تقنع الشركات المشترين بتركيبها في مواقعهم. الفريق يعمل بالفعل على تحسين متانة المادة على المدى الطويل استعدادًا للاستخدام التجاري. بمجرد تجاوز تلك العقبات، يمكن أن تنتقل التكنولوجيا من المختبرات إلى أفق المدينة.
الخلاصة
تظهر هذه التقنية الجديدة في خلايا الطاقة الشمسية إمكانية دمج الطاقة المتجددة مع التصميم المعماري، مما يفتح آفاقًا جديدة في كيفية استخدام الطاقة الشمسية في المستقبل.
التعليقات 0
سجل دخولك لإضافة تعليق
لا توجد تعليقات بعد. كن أول من يعلق!